स्विचगियर में दोलन संकेत का अनुप्रयोग
सर्किट ब्रेकर (CB) स्वास्थ्य निगरानी के लिए दोलन संकेत विश्लेषण
परिचय
सर्किट ब्रेकर (CB) के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया के दौरान, एक दोलन संकेत उत्पन्न होता है। यह संकेत उपकरण की स्वास्थ्य स्थिति के बारे में मूल्यवान जानकारी देता है, जिसमें आर्क संपर्क खुलने का क्षण शामिल होता है, जो धीमी गति, यांत्रिक समस्याओं या अन्य संभावित समस्याओं को दर्शा सकता है। CB स्वास्थ्य निगरानी का एक महत्वपूर्ण पहलू स्विचगियर संपर्कों के अपघटन का माप है, जो प्रत्येक संचालन के दौरान सामग्री के नुकसान के कारण आर्किंग संपर्कों के धीरे-धीरे छोटे होने को संदर्भित करता है।
स्विचगियर संपर्कों के अपघटन का माप
एक CB के आर्किंग संपर्क प्रत्येक संचालन के दौरान अपघटित होते हैं और धीरे-धीरे छोटे होते जाते हैं। यह अपघटन प्रक्रिया आर्किंग संपर्कों के संपर्क के समय के देरी का कारण बनती है, जिसे दोलन संकेतों का उपयोग करके निगरानी किया जा सकता है। प्रस्तावित विधि में CB के आवरण से एक त्वरणमापी का उपयोग करके दोलन संकेत का मापन शामिल है। प्राप्त किए गए डेटा को दो मुख्य तरीकों से उपयोग किया जा सकता है:
संदर्भ रिकॉर्ड के साथ दोलन पैटर्न की तुलना:
अंतर का मापन: प्राप्त किए गए दोलन पैटर्न को एक संदर्भ रिकॉर्ड (CB की एक ज्ञात स्वस्थ स्थिति) के साथ तुलना करके, दोनों के बीच का अंतर मापा जा सकता है। यह तुलना CB के व्यवहार में समय के साथ होने वाले परिवर्तनों, जैसे अपघटन के कारण संपर्क संपर्क में बढ़ी हुई देरी, की पहचान में मदद कर सकती है।
थ्रेशहोल्ड-आधारित पता लगाना: अंतर एक निश्चित स्तर से अधिक होने पर एक अलर्ट ट्रिगर करने के लिए एक थ्रेशहोल्ड सेट किया जा सकता है, जो संपर्कों के धीमी गति को दर्शाता है और इसका रखरखाव या प्रतिस्थापन की आवश्यकता हो सकती है।
समय अंतराल का पता लगाना:
समय अंतराल विश्लेषण: दोलन संकेत में महत्वपूर्ण घटनाओं (जैसे, संपर्क खुलने और बंद होने का क्षण) के बीच समय अंतराल का विश्लेषण करके, CB की यांत्रिक समय रेखा में परिवर्तनों का पता लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, संपर्क धीमी गति के साथ, खुलने की प्रक्रिया की शुरुआत और संपर्कों के वास्तविक अलग होने के बीच का समय अंतराल बढ़ सकता है, जो धीरे-धीरे अपघटन को दर्शाता है।
यांत्रिक समस्याओं का पता लगाना
दोलन विश्लेषण का उपयोग CB में यांत्रिक समस्याओं के पता लगाने के लिए भी किया जा सकता है। इसके लिए एक प्रभावी विधि डाइनामिक टाइम वार्पिंग (DTW) का उपयोग है, जो एक ऐसा एल्गोरिथ्म है जो समय श्रृंखला डेटा को संरेखित और तुलना करता है, भले ही वे पूरी तरह से संकेंद्रित न हों। DTW विशेष रूप से दोलन पैटर्न में विशिष्ट परिवर्तनों का पता लगाने में उपयोगी है, जो यांत्रिक विसंगतियों, जैसे असंरेखित, ढीले घटक या गतिशील घटकों में धीमी गति, को दर्शा सकता है।
CB दोलन विश्लेषण में DTW का उपयोग करने के चरण:
डेटा संग्रह:
CB के आवरण पर त्वरणमापी लगाएं ताकि खुलने और बंद होने की प्रक्रिया के दौरान दोलन डेटा एकत्रित किया जा सके।
तुलना के लिए एक स्वस्थ CB से बेसलाइन (संदर्भ) दोलन डेटा एकत्रित करें।
पूर्व-संस्करण:
दोलन संकेतों को फिल्टर करें और नॉर्मलाइज करें ताकि शोर को हटाया जा सके और विभिन्न मापों में संगतता बनाई जा सके।
दोलन डेटा को विशिष्ट घटनाओं (जैसे, संपर्क खुलने, संपर्क बंद होने) से संबंधित समय अंतरालों में विभाजित करें।
DTW एल्गोरिथ्म का उपयोग:
संग्रहीत दोलन पैटर्न को संदर्भ डेटा के साथ तुलना करने के लिए DTW एल्गोरिथ्म लागू करें।
दो पैटर्नों के बीच की दूरी (या समानता स्कोर) की गणना करें। एक बड़ी दूरी नियमित संचालन स्थिति से अधिक विचलन को दर्शाती है।
विसंगति का पता लगाना:
DTW दूरी के लिए थ्रेशहोल्ड सेट करें ताकि दोलन पैटर्न जब संदर्भ से अधिक विचलित हो तो पहचाना जा सके।
इन थ्रेशहोल्ड का उपयोग करके यांत्रिक समस्याओं, जैसे असंरेखित, धीमी गति या अन्य दोषों को चिह्नित करें।
निरंतर निगरानी और नियमित माप:
नियमित रूप से दोलन डेटा एकत्रित करके और इसे DTW का उपयोग करके संदर्भ के साथ तुलना करके निरंतर निगरानी लागू करें।
नियमित माप करें ताकि CB की लंबी अवधि की स्वास्थ्य स्थिति का पता लगाया जा सके और यांत्रिक अवक्षय की प्रवृत्तियों का पता लगाया जा सके।
उदाहरण: उच्च वोल्टेज (HV) CBs के लिए DTW द्वारा दोलन विश्लेषण
दिए गए ग्राफ में, एक HV CB के लिए DTW का उपयोग करके दोलन विश्लेषण दिखाया गया है। ग्राफ निम्नलिखित को दिखाने की संभावना है:
X-अक्ष: समय (या सैंपल इंडेक्स) CB की संचालन अवधि (खुलना या बंद होना) का प्रतिनिधित्व करता है।
Y-अक्ष: दोलन अम्प्लीट्यूड या एक व्युत्पन्न मैट्रिक (जैसे, त्वरण) त्वरणमापी से।
संदर्भ वक्र: एक सुचारु वक्र जो एक स्वस्थ CB के दोलन पैटर्न का प्रतिनिधित्व करता है।
परीक्षण वक्र: एक संभावित अनियमित वक्र जो यांत्रिक समस्याओं वाले CB के दोलन पैटर्न का प्रतिनिधित्व करता है।
DTW दूरी: एक मान या वक्र जो संदर्भ और परीक्षण वक्रों के बीच की समानता या असमानता दिखाता है। एक बड़ी DTW दूरी नियमित संचालन स्थिति से अधिक विचलन को दर्शाती है।
समय के साथ DTW दूरी का विश्लेषण करके, CB के यांत्रिक व्यवहार में परिवर्तनों, जैसे बढ़ी हुई धीमी गति या असंरेखित, का पता लगाया जा सकता है, भले ही ये समस्याएं अभी तक आलोचनीय न हों।
निष्कर्ष
दोलन संकेत विश्लेषण, विशेष रूप से डाइनामिक टाइम वार्पिंग (DTW) का उपयोग करके, सर्किट ब्रेकरों की स्वास्थ्य निगरानी के लिए एक शक्तिशाली विकार उपकरण प्रदान करता है। दोलन पैटर्नों को संदर्भ डेटा के साथ तुलना करके और महत्वपूर्ण घटनाओं के समय अंतरालों में परिवर्तनों का पता लगाकर, यांत्रिक समस्याओं की पहचान, संपर्क अपघटन की निगरानी और संभावित विफलताओं की पूर्वानुमान की जा सकती है। यह विधि निरंतर निगरानी और नियमित जांचों के लिए उपयुक्त है, जिससे सुनिश्चित किया जा सकता है कि CBs अपनी संचालन अवधि के दौरान विश्वसनीय और सुरक्षित रहते हैं।
